1、1单元检测三(时间:60 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 12 小题,每小题 3 分,共 36 分)1.如图所示,使用时属于费力杠杆的是( )答案 A2.九年级学生小华从一楼步行到三楼,用时 0.2 min,他步行的路程约为 12 m,下列估算正确的是( )A.小华步行的平均速度约为 0.5 m/sB.小华步行的平均速度约为 0.75 m/sC.小华克服重力做的功约为 3 000 JD.小华克服重力做的功约为 4 500 J答案 C解析 小华步行的平均速度 v= =1m/s,故选项 A、B 错误;小华的质量约为 m=50kg,小华受st= 12m0.260s到的重力 G=mg=50
2、kg10N/kg=500N,一楼到三楼的高度约为 h=6m,小华重力做的功W=Gh=500N6m=3000J,故选项 C 正确,选项 D 错误。3.用如图所示的滑轮组在 10 s 内将 300 N 的重物匀速提升 3 m,已知动滑轮重 30 N,不计摩擦,则( )A.利用滑轮组所做的有用功是 450 JB.绳子自由端移动的速度是 0.9 m/sC.拉力的功率是 99 WD.滑轮组的机械效率是 80%答案 C24.如图所示,蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在 O 点,另一端系住运动员,运动员从 O 点自由下落,到 A 点处弹性绳自然伸直。 B 点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点
3、, C 点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )A.从 O 点到 C 点运动员速度一直减小B.从 O 点到 C 点运动员的机械能一直在增大C.从 O 点到 C 点运动员的机械能一直在减小D.从 O 点到 A 点运动员的机械能不变答案 D解析 从 O 点到 B 点的过程中,重力大于绳的拉力,运动员的速度一直增大,从 B 点到 C 点的过程中,重力小于绳的拉力,运动员的速度一直减小,故从 O 点到 C 点的过程中,运动员的速度先增大后减小,选项 A 错误;忽略空气阻力,在整个过程中,只有动能和势能的相互转化,机械能不变,故选项 B、C 错误,选项 D 正确。5.园艺师傅使
4、用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴 O 靠近,这样做的目的是( )A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.减小动力臂,减小动力移动的距离C.增大动力臂,省力D.减小阻力臂,省力答案 D解析 由题图可知,修剪树枝的剪刀使用时是省力杠杆,把树枝尽量往剪刀轴 O 靠近,目的是减小阻力臂,从而更省力。6.关于功、功率、机械效率,下列说法正确的是( )A.功率越大,做功越快,机械效率越大B.做功越少,功率越小,机械效率越小C.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关D.机械效率越大,表明它做的功越多答案 C解析 功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,大小与做功多少和时间有关;机
5、械效率是有用功与总功的比值。功率大,说明做功快,但不能说明机械效率越大,故选项 A 错误;功率与做功多少和时间有关,做功少,功率不一定小,机械效率不一定小,故选项 B 错误;功率越大,反映做功越快,与机械效率无关,选项 C 正确;机械效率越大,说明有用功与总功的比值大,做功不一定多,故选项 D 错误。37.(2018山东临沂中考)如图所示,单摆中的小球在 ABC 间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是 ( )A.小球在 A、 C 处的势能最大B.小球在 B 处只受重力作用C.小球由 A 到 B 过程中,重力势能转化为动能D.小球运动到 C 处时,如果受到的外力全部消失,将保持
6、静止答案 B8.图甲中力 F1水平拉动重为 G 的物体 A 在水平路面匀速移动了 s。改用滑轮组拉动 A 在同一路面匀速移动了 s,拉力为 F2(如图乙)。此过程滑轮组( )甲乙A.总功为 F2s B.额外功为 F1sC.机械效率为 D.额外功为 3F2s-F1sGsF2(3s)答案 D9.如图所示,当水平拉力 F=50 N 时,恰好可以使物体 A 沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为 200 N,所受地面的摩擦力约为 80 N,假如在 5 s 时间内,物体水平移动了 0.6 m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中( )A.拉力 F 做功为 30 JB.物体重力做功为 120 JC.拉力
7、F 做功的功率为 12 WD.该装置的机械效率约为 60%答案 C10.小刚和小明分别用沿斜面向上的力 F 甲 、 F 乙 把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长 4 m,乙斜面长 5 m,所做的功分别是 W 甲 、 W 乙 ,则下列说法正确的是( )4A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C.拉力 F 甲 与 F 乙 之比为 5 4D.两个拉力做功 W 甲 与 W 乙 之比为 4 5答案 C解析 因为斜面光滑,说明摩擦力为 0,使用光滑的斜面时没有额外功,所以两个斜面的机械效率都是100%,选项 B 错误;把同一物体沿斜面分别拉到顶
8、端, G 和 h 相同,由 W=Gh 可知两次做的功相同,即 W甲 =W 乙 ,选项 A、D 错误;根据题意可知,甲斜面的长度 s 甲 =4m,乙斜面的长度 s 乙 =5m,根据公式 W=Fs可知, F 甲 F 乙 = =5 4,选项 C 正确。W甲s甲 W乙s乙 =s乙s甲11.(多选)质量相等的甲、乙两车,在同一平直公路上向东行驶,它们行驶过程中的路程与时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )A.在行驶过程中,甲车的动能比乙车的动能大B.以乙车为参照物,则甲车向西行驶C.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲车受到的牵引力较大D.若两车行驶过程中受到的阻力相等,则甲、乙两车的功率之比为 9
9、 4答案 AD解析 由图象可知,两车的位置都随时间均匀变化,故车做的是匀速直线运动,甲的距离增加得快,故甲的速度比乙的速度大,且两车质量相等,则甲的动能比乙的大,故选项 A 正确;甲的速度比乙大,则以乙车为参照物,甲向前运动,即向东运动,故选项 B 不正确;两车都做匀速直线运动,受力平衡,若两车行驶过程中受到的阻力相等,则牵引力也相等,故选项 C 不正确;由题图可求得:甲的速度为30m/s,乙的速度为 m/s;受到的阻力相等时,由 P=Fv 得功率之比为 P 甲 P 乙 =9 4,故选项 D 正确。40312.如图所示,用大小相等的拉力 F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致
10、,运动时间 tabtcd,运动距离 sab=scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )A.ab 段做功较多B.ab 段与 cd 段的功一样多C.ab 段功率较大D.ab 段与 cd 段的功率一样大答案 B二、填空题(本题每空 2 分,共 26 分)513.雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪橇以 10 m/s 的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行,雪橇受到的阻力是 200 N,则狗在 5 min 内做了 J 的功,功率为 W。 答案 6105 2103解析 雪橇在 5min 内移动的距离 s=vt=10m/s560s=3000m,雪橇匀速滑行,狗拉雪橇的拉力F=Ff=200N,则狗所做的功 W
11、=Fs=200N3000m=6105J,功率为 P= =2103W。Wt=6105J300s14.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆, O 为支点, A 为重心,他的体重为 550 N。地面对手的支持力 F 的力臂是 m,支持力 F 的大小为 N。 答案 1.5 330解析 由题图可知,地面对手的支持力 F 的力臂 l1=0.9m+0.6m=1.5m;根据杠杆的平衡条件, Fl1=Gl2,即 F1.5m=550N0.9m,则 F=330N。15.工人站在地面上,用定滑轮将 27 kg 的物品吊运到 10 m 高处,使用定滑轮的优点是 。若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力是 N
12、;若匀速吊运时的实际拉力是 300 N,则人所做的有用功是 J,定滑轮的机械效率是 。( g 取 10 N/kg) 答案 改变施力方向 270 2 700 90%解析 使用定滑轮的优点是可以改变施力的方向;若不计绳重和摩擦,匀速吊运所需的拉力F=G=mg=27kg10N/kg=270N,若匀速吊运时的实际拉力是 300N,则人所做的有用功 W 有=Gh=270N10m=2700J,总功 W 总 =Fs=300N10m=3000J,机械效率 = 100%=90%。W有W总 =2700J3000J16.如图所示,小华同学在测滑轮组机械效率的实验中,应竖直向上 拉动绳子的自由端。若钩码 G 重为 3
13、 N,小华所用拉力 F 为 1.2 N,则滑轮组的机械效率为 ;若换成重为 5 N 的钩码 G再进行实验,此滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 答案 匀速 83.3% 变大解析 实验时,应竖直向上匀速拉动绳子的自由端。滑轮组的机械效率= 100%83 .3%,若钩码重力增大,滑轮组的机械效率变大。W有W总 =G3F= 3N31.2N617.(2018山东临沂中考)小明用如图所示的动滑轮提起重力为 140 N 的水桶,动滑轮重 20 N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为 N;如果向水桶内再加入重力为 40 N 的水,提起时动滑轮的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变
14、”)。 答案 80 变大三、实验探究题(本题共 20 分)18.(6 分)小明利用铁架台、带有分度值为 1 cm 刻度尺的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件。(1)在挂钩码前,小明发现杠杆左端高,右端低(如图甲所示),他应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。 (2)接着小明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡,则杠杆两侧受到的作用力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)各自钩码所受重力大小。设右侧钩码对杠杆施的力为动力 F1,则动力臂 l1大小(如图乙)为 cm。 (3)改变钩码数量与位置,获取多组测量数据
15、,填入记录表中,根据表中的数据得出杠杆的平衡条件是 F1l1=F2l2,据此,实验测量数据记录表中第 3 次实验中的空格应填 。 实验测量数据记录表:实验次序动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1 2.0 5.0 1.0 10.02 2.0 10.0 2.0 10.03 2.0 15.0 3.0 (4)测量多组数据的目的是 (选填“减小实验误差”或“避免实验结论具有偶然性”)。 答案 (1)左 (2)等于 10.0 (3)10.0 (4)避免实验结论具有偶然性解析 (1)由题图知,左端较高,所以平衡螺母应向左调节。(2)杠杆两侧受到的作用力大小等于各自钩码所受重力大小;动力
16、臂大小可以直接从杠杆上读出为 10.0cm。(3)根据杠杆平衡条件: F1l1=F2l2,代7入数据:2 .0N15.0cm=3.0Nl2,解得 l2=10.0cm。(4)在实验中,获取多组测量数据,这样可以减少实验的偶然性,并避免实验结论具有偶然性。19.(4 分)在测定动滑轮机械效率的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:实验序号钩码重G/N钩码上升高度 h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm 1.0 20.0 0.7 40.0 2.0 20.0 1.2 40.0 3.0 20.0 1.7 40.0(1)实验时,用手竖直向上 拉动弹簧测力计,使挂
17、在动滑轮下的钩码缓缓上升。 (2)第 次实验时测得动滑轮的机械效率为 。 (3)第 次实验时,钩码上升的速度为 0.05 m/s,则拉力的功率为 W。 (4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 答案 (1)匀速 (2)71.4% (3)0.17 (4)增大解析 (1)实验时,应用手匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升。(2)第 次实验时测得动滑轮的机械效率 = 100%71 .4%。(3)第 次实验时,钩码上升的速W有W总 =G1h1F1s1= 1N0.2m0.7N0.4m度为 v=0.05m/s,绳子自由端上升的速
18、度为 v=20.05m/s=0.1m/s,则拉力的功率P= =Fv=1.7N0.1m/s=0.17W。(4)根据表中数据, 的效率Wt=Fst 2= 100%83 .3%; 的效率 3= 100%88 .2%。根据三次的机G2h2F2s2= 2N0.2m1.2N0.4m G3h3F3s3= 3N0.2m1.7N0.4m械效率及物重的变化,可得同一动滑轮所提升重物增大,机械效率将增大。20.(6 分)下图是探究动能的大小与哪些因素有关的实验。(1)用质量不同的 A、B 两个小球( mAmB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒。实验中控制小球的高度相同,是为了控制两球到达底端时 相同;实验中,通过观察纸
19、盒被推动的距离的大小,可以比较 A、B 两个小球的 的大小。 8(2)将甲与乙两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 有关。 将甲与丙两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 有关。 (3)本次实验采用物理中最常用的一种实验方法是 。 答案 (1)速度 动能 (2)速度 质量 (3)控制变量法解析 (1)实验中控制小球的高度相同,是为了控制两球到达底端时速度相同;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较 A、B 两个小球的动能的大小。(2)由题图甲、乙可知,在质量一定时,物体的速度越大,动能越大,说明小球的动能的大小与小球的速度有关;由题图甲、丙可知,在速度一定时,物体的质量越大,动能越大
20、,说明物体动能的大小与物体的质量有关。(3)通过以上分析可知,本次实验采用的是控制变量法。21.(4 分)某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。(1)将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的 。 (2)如图所示,将质量为 m1的物体挂在刻度尺左边某一位置,向 (选填“左”或“右”)移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离 l1和刻度尺的 到支座的距离 l2。 (3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量 m= (用题目中所给物理量表示)。 答案 (1)重心 (2)右 重心
21、(3)m1l1l2解析 (1)由二力平衡的条件知,当刻度尺在水平位置保持平衡时,刻度尺受到的重力和支点对刻度尺的支持力是一对平衡力,故此时的支点位置就是刻度尺的重心。(2)将物体挂在刻度尺的左边,要使杠杆平衡,应将支点左移,即向右移动刻度尺。此时物体的悬挂点到支座的距离 l1和刻度尺的重心到支座的距离 l2即为动力臂和阻力臂。(3)由杠杆的平衡条件知, m1gl1=mgl2,故刻度尺的质量m= 。m1l1l2四、综合计算题(本题共 18 分)22.(8 分)如图所示,重力不计的木棒 AOB 可绕支点 O 无摩擦转动,木棒 AB 长为 3 m,均匀正方体甲的边长为 10 cm,物体乙的质量为 5
22、 .6 kg。当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、 B 上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为 3 000 Pa,支点 O 距 A 点 1.6 m。 g 取10 N/kg。求:(1)物体乙受到的重力。(2)物体甲受到的支持力。9(3)物体甲的密度。答案 (1)56 N (2)30 N (3)7.9103 kg/m3解析 (1)G 乙 =m 乙 g=5.6kg10N/kg=56N。(2)甲的底面积为 S 甲 =(0.1m)2=0.01m2,甲对地面的压力为 F 甲 =pS 甲 =3000Pa0.01m2=30N,甲对地面的压力与地面对甲的支持力是一对作用力与反作用力,大小
23、相等,所以地面对甲的支持力大小为 30N,方向竖直向上。(3)AB 是以 O 点为支点的杠杆, l1=OA=1.6m,l2=OB=3m-1.6m=1.4m,FB=G 乙 =56N,根据杠杆平衡条件得: FA1.6m=56N1.4m,解得: FA=49N。则甲物体的重力为 G 甲 =F 甲 +FA=30N+49N=79N,甲的体积为 V 甲 =(0.1m)3=10-3m3甲物体的密度为 甲 = =7.9103kg/m3。G甲gV甲 = 79N10N/kg10-3m323.(10 分)如图所示,杠杆 MON 在水平位置保持静止,A、B 是实心柱形物体,它们受到的重力分别是GA=13.8 N,GB=
24、10 N,B 的底面积 SB=40 cm2,柱形容器中装有水,此时水的深度 h1=12 cm,容器的底面积 S 容 =200 cm2,B 物体底面离容器底的距离 h0=5 cm,已知 =2 3, 水 =1.0103 kg/m3,gMO ON取 10 N/kg。(1)求水对容器底的压强和水对 B 物体的浮力。(2)求 A 物体对水平地面的压力。(3)若打开开关 K 缓慢放水,当 A 物体对水平地面压力刚好为零时,求容器中所放出水的质量。答案 (1)1 200 Pa 2.8 N (2)3 N (3)0.8 kg解析 (1)p= 水 gh=1200Pa。V 排 =SB(h1-h0)=2.810-4m3F 浮 = 水 gV 排 =2.8N。(2)FN=GB-F 浮 =7.2N由杠杆的平衡条件可知FN =FMON OM则 FM= FN=10.8NONOMF 压 =GA-FM=3N。(3)当 F 压 =0 时, FM=GA=13.8NFN= FM=9.2NOMONF 浮 =GB-FN=0.8NV 排 = =810-5m3F浮 水 g10h= =2cmV排 SB V 排 =(S 容 -SB)(h1-h0-h)=810-4m3m 水 = 水 V 排 =0.8kg。
